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本文主要研究非金属元素Si、C以及过渡族元素Cu、Mo对AlCoCrFeNi合金组织结构、相析出规律、性能、变形和断裂行为的影响，系统分析AlCoCrFeNiCu合金系中各组成元素对热稳定性的影响，阐明不同元素对合金组织结构、相析出以及性能的影响规律和作用机制。研究内容和结果如下：
⑴通过研究Si和C非金属元素对AlCoCrFeNi合金组织结构和性能的影响发现，当引入Si、C元素后，AlCoCrFeNiSix(x为摩尔比：x=0，0.2，0.4，0.6，0.8和1.0)、AlCoCrFeNiCy(y为摩尔比：y=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0和1.5)和AlCoCrFeNiSizCz(z为摩尔比：z=0，0.1，0.2，0.3和0.4)合金的组织结构仍然以BCC固溶体为主。Si元素添加使合金组成元素在其合金晶界和晶胞内发生不同程度的偏聚，并且导致合金形成胞状纳米组织。合金的屈服强度和断裂强度均随Si含量的增加而增加，但是合金的塑性却呈现下降的趋势。合金性能的改善主要归因于合金中纳米级胞状组织结构的形成，以及Si元素的固溶强化作用。当Si元素含量为0.6摩尔比时，富含Cr和Si元素的δ相在合金晶界处的析出与偏聚导致合金的失效方式从塑性断裂转变为脆性断裂。
⑵C元素引入导致合金中碳化物(ε相)析出，并使组成元素发生了严重的偏聚。当C元素的含量为1.0和1.5摩尔比时，部分C元素在合金中以单质C(石墨)形式存在。碳元素的添加并没有对合金强度起到改善作用，反而使得合金的强度和塑性在一定程度上降低了。主要是因为合金中形成了体积分数高、粗大的脆性ε相碳化物。向AlCoCrFeNi合金中添加原子百分比相同的Si和C元素时，合金组织结构的变化类似于C元素的作用规律，但性能变化却类似于Si元素对合金的影响规律。
⑶通过合金元素替换的方式制备了AlCoCrFeNi、CuCoCrFeNi、AlCuCrFeNi、AlCoCuFeNi、AlCoCrCuNi和AlCoCrFeCu六种合金，研究了Cu元素对AlCoCrFeNi合金组织结构、性能和热稳定性的影响。AlCoCrFeNi合金主要是由BCC结构固溶体构成，当以Cu元素替代AlCoCrFeNi合金中的Al元素时，合金从BCC结构固溶体转变成为具有相同晶格常数的双FCC结构固溶体。当以Cu元素替代AlCoCrFeNi合金中的Co元素时，合金中同时存在BCC和FCC两种不同结构的固溶体。当以Cu元素分别取代AlCoCrFeNi合金中的Cr、Fe和Ni元素时，合金的相组成分别为：BCC+FCC+AlNi，BCC+FCC+Al4.85Co5.15和BCC+FCC+AlCrFe2。合金高的混合熵未能完全抑制Cu元素偏聚，但Ni元素的存在有利于提高Cu元素在合金中的固溶度，能够在一定的程度上抑制Cu元素在合金晶界上的偏聚。由多种相组成的AlCoCrFeNi、AlCuCrFeNi、AlCoCuFeNi、AlCoCrCuNi和AlCoCrFeCu合金压缩时有明显的屈服现象和塑性变形，但拉伸时没有明显的屈服和颈缩现象，属于典型的脆性断裂，只有单一FCC结构的CuCoCrFeNi合金同时具有压缩和拉伸塑性，但是其屈服强度要远低于其它合金。
⑷以元素替换方式获得AlCoCrFeNi、CuCoCrFeNi、AlCuCrFeNi、AlCoCuFeNi、AlCoCrCuNi和AlCoCrFeCu六种合金，其中AlCoCrFeNi和AlCoCuFeNi合金的热稳定性较差，AlCoCrFeNi合金在升温阶段约630℃处析出富Al元素的Al13Co4结构相，AlCoCuFeNi合金在升温过程中约700℃处部分BCC相发生转变形成了AlNi相。AlCuCrFeNi和AlCoCrCuNi合金的热稳定性相当，其BCC相分别在降温过程中约840℃和990℃处发生共析分解。CuCoCrFeNi和AlCoCrFeCu合金的热稳定性相对较好，CuCoCrFeNi只在升温过程约970℃处发生一定程度Cu元素的偏聚，在整个热处理过程中AlCoCrFeCu合金只在1000℃和1050℃高温段发生AlCrFe2相和富Cu元素的FCC相熔化现象。合金系中FCC结构相的热稳定性要比BCC结构相的热稳定性要好。
⑸研究Cu元素对AlCoCrFeNi合金组织结构、性能的影响。AlCoCrFeNi和AlCoCrFeNiCu0.1合金具有简单的BCC结构。当Cu元素的含量大于或等于0.5摩尔比时，有一部分Cu元素在合金的晶界处发生偏聚形成FCC结构固溶体。当Cu元素的含量大于或等于1.0摩尔比的时候，合金中部分BCC结构基体发生相结构转变而形成了另外一种FCC结构固溶体。原子半径较大的Cu元素在合金中产生了固溶强化作用，所以AlCoCrFeNiCu0.1和AlCoCrFeNiCu0.5合金的强度稍高于AlCoCrFeNi合金的强度，但其塑性比AlCoCrFeNi合金的塑性差。当Cu元素含量继续从0.5增加到2.5摩尔比时，合金中塑性较好的FCC结构相越来越多，所以合金的屈服强度、断裂强度和加工硬化性呈现一个减小的趋势。
⑹研究高熔点、大原子半径的Mo元素对AlCoCrFeNi和AlCoCrFeNiCu高熵合金组织结构与性能的影响，并研究Mo元素是否能够抑制Cu元素在合金晶界处偏聚。AlCoCrFeNiCuMo0.2和AlCoCrFeNiMo0.1合金的强化机制相同，都是Mo元素在合金中产生固溶强化作用。AlCoCrFeNiMox(x=0.2，0.3，0.4和0.5)和AlCoCrFeNiCuMox(x=0.4，0.6，0.8和1.0)合金的强化机制属于第二相弥散强化，合金强度随着α相含量增加而增加。当Mo元素的含量大于0.1摩尔比时，Mo元素的含量超过了其在AlCoCrFeNiMox合金中的固溶度，合金发生了共晶反应形成了富含Mo元素的α相。α相在合金中起第二相强化作用，合金的强度得到了提高，但合金的塑性却严重下降。Cu元素能够在一定程度上抑制富含Mo元素的α相形成，使得Mo元素与合金其它元素的相互固溶度增大。Mo元素的添加能够抑制Cu元素在合金晶界处发生偏聚，但却导致合金形成α相。当Mo元素含量大于0.2摩尔比时α相的含量随着Mo元素含量的增加而增加，大量α相在粗大的组织中富集，使得合金的形貌发生了很大的变化。